Предэскизный проект 23бис был завершен ЦНИИ-45 в декабре 1939 года и послужил материалом для выработки заданий ВМФ по совершенствованию линкоров проекта 23 второй серии.

3 марта 1940 года начальник ГМШ Л.М. Галлер утвердил «ОТЗ на корректуру проекта № 23». Помимо повышения скорости полного хода до 30 уз им предусматривалось усиление артиллерии ЗКДБ (до восьми 100-мм двухорудиных установок), выполнение проработок по размещению 152-мм артиллерии в четырех трехорудийных башнях, выбор более рациональных схем бронирования и ПМЗ. 5 марта Управление кораблестроения ВМФ выдало ЦКБ-4 заказ на работу по составлению проекта ТТЗ на проектирование улучшенного линкора по основному проекту 23, которая должна была быть выполнена в виде предэскизного проекта.

Работы по этому проекту шли в ЦКБ-4 с ориентацией на линкор, существенно отличающийся от проекта 23. Поэтому 25 июля 1940 года Н.Г. Кузнецов подписал письмо НКСП, в котором указывалось, что ЦКБ должно работать над проектом 23бис с учетом германского, американского и отечественного опыта, обратив внимание на повышение надежности всех элементов корабля и скорости полного хода.

Между тем в ЦКБ-4 продолжались работы по вариантам линкора, проект которого обозначался как 23НУ (новый улучшенный). При сохранении общей компоновки и архитектуры корабля, состава и мощности ГЭУ, артиллерии ГК и ПМК (прорабатывались варианты с двух- и трехорудийными башнями), число 100-мм АУ увеличивалось до восьми, а 37-мм автоматов — до 11, кроме того, предусматривалось 20 12,7-мм пулеметов. За счет придания главному броневому поясу наклона 15° полученная в проекте 23 бронестойкость обеспечивалась при меньших толщинах брони (345–390 мм), а толщина наклоненного на 30° носового траверза понижалась до 250 мм.

* Постановлением КО от 14.01.1941 дополнительно предусматривались 2х2-100-мм АУ Б-54. ** Постановлением КО от 14.01.1941 дальность плавания устанавливалась 7200 миль.

ПМЗ принималась американского типа с сохранением ее взрывосопротивляемости по проекту 23 и переходом от булей с цилиндрическими обводами к булям «ящико-образным» типа принятых на новых американских линкорах, что позволяло реализовав защиту с мало изменяющейся по вертикали глубиной.

В отличие от проекта 23 наружную обшивку и «настилы с большими аварийными нагрузками» предполагалось выполнять сварными, набор корпуса по-прежнему оставался клепаным.

Наиболее проблематичным оказалось доведение скорости хода корабля до 30 уз. ЦКБ-4 разработало ряд вариантов теоретического чертежа с отношением длины к ширине от 6,8 до 7,75 и коэффициентами общей полноты 0,609—0,650. Для достижения скорости хода 30 уз при сохранении мощности ГЭУ по проекту 23 требовалось беспрецедентное удлинение корабля (почти до 300 м), полное водоизмещение составило бы более 70 000 т, что считалось недопустимым.

К середине сентября 1940 года ЦКБ-4 подготовило проект ТТЗ на линкор проекта 23НУ со сниженной до 28–29 уз скоростью полного хода, дальностью плавания около 8000 миль с упомянутыми выше составом вооружения и толщинами бронирования. Однако НТК ВМФ признал эти предложения неприемлемыми из-за чрезмерно больших длины и водоизмещения и 27 сентября выдал ЦКБ-4 новое задание на разработку дополнительных вариантов предэскиза линкора (обозначавшегося уже как проект 24). Его основными положениями явились: водоизмещение не должно превышать такового у проекта 23, схема бронирования — по проекту 23, исключая 180-мм броню в кормовой оконечности; ЗКДБ — до восьми 100-мм двухорудийных установок (это считалось главной задачей проекта); скорость та же, что и в проекте 23; механизмы, в основном, по проекту 23; кроме того, следовало разработать вариант с 12 котлами (по типу проекта 69), сократив длину гребных валов.

Схема бронирования линейного корабля проекта 23бис

К концу октября ЦКБ-4 проработало четыре дополнительных варианта корабля. Стандартное водоизмещение возросло по сравнению с проектом 23 на 500 т. Переход к 12 котлам обеспечивал некоторое (до 10 %) повышение суммарной паропроизводительности котлов, а следовательно и мощности ГЭУ, тем не менее ЦКБ-4 этот вариант отвергло из-за недопустимой перенасыщенности КО механизмами. В целях уменьшения длины гребных валов турбинные отделения были смещены в корму, а 1-е и 3-е КО располагались в нос от соответственно 1, 2 и 3-го ТО. Однако все это уже не имело последствий.

Мидель — шпангоуты линейных кораблей проектов 23бис (слева) и 23НУ (справа) с указанием толщин брони и обшивки

27 декабря 1940 года начальник УК ВМФ Н.В. Исаченков подписал «План проектных работ НК ВМФ на 1941 г.», в котором о новом ЛК было сказано: разработка ТТЗ — к июлю 1941 года, эскизного проекта — к марту 1942 года. Таким образом, проектирование линкора второй серии как малой модификации проекта 23 завершилось. Ход строительства кораблей проекта 23 показывал, что закладка вместо них новых линкоров может состояться не ранее 1943 года и появляется время для разработки нового, еще более мощного корабля проекта 24, полностью отвечающего всем требованиям ВМФ.

Отказ в феврале 1938 года от создания линкора «Б» в пользу одного «линкора наиболее сильного типа» не означал отказа от идеи создания в дополнение к линкору «А» крупного корабля второго типа — «истребителя тяжелых крейсеров противника». Еще упомянутым выше постановлением КО от 13/15 августа 1937 года было признано необходимым «строить крейсера двух типов: тяжелый с 254-мм артиллерией и легкий. Тяжелый крейсер должен обладать мощными тактико-техническими элементами: а) вооружение: 9-254-мм орудий в трехорудийных башнях с боезапасом по 150 выстрелов на ствол, 8—130-мм орудий в двухорудийных башнях, 8—100-мм зенитных орудий, 16-37-мм зенитных автоматов и два тройных (трехтрубных) торпедных аппарата; б) крейсер должен принимать два самолета на катапульты; в) броневая защита крейсера должна обеспечить непробиваемость вертикальной брони снарядами 203-мм калибра при курсовых углах 40–50° и 130–140° с дистанции больше 60 кабельтовых и палубы тем же снарядом ближе 150 кбт на всех курсовых углах и от 250-кг авиабомбы с высоты 4000 м; г) район (дальность) плавания тяжелого крейсера без перегрузки (с полным запасом топлива) полным ходом должен быть 600 миль, крейсерским — 3000 миль, с приемом топлива в перегрузку (с максимальным запасом топлива) район плавания экономическим ходом должен быть до 8000 миль. Скорость хода не менее 34 уз с нормальным запасом топлива; д) стандартное водоизмещение такого крейсера не должно превышать 22 000—23 000 т. Силуэт — одинаковый с линкором типа «Б».